Wetter

panta rhei (πάντα ῥεῖ)

von Holger Westermann

Alles fließt – auch die Luft in der Atmosphäre. Der griechische Philosoph Heraklit (520 - 460 v.Chr.) hatte sicherlich nicht das Wetter im Sinn, als er diesen Aphorismus prägte*. Doch sein „Alles fließt und nichts bleibt; es gibt nur ein ewiges Werden und Wandeln“ lässt sich spontan mit den Launen des Wetters assizoiieren. Auch hier ist alles im Fluss, der stete Wechsel von Kälte und Wärme, von Sonnenschein und Bewölkung. In der Atmosphäre wirken mächtige Strömungen, die in ihrer Gewalt und Gestalt fließenden Gewässern ähneln.

Wie Wasserläufe, die sich in die Landschaft schmiegen, Hindernissen ausweichen und dabei das Gefälle vom Gebirge bis zum Meer hinabgleiten, strömt auch die Luft durch die Atmosphäre, mal ruhig und still, mal mit tosender Gewalt. Gebirge werden umflossen oder überströmt, ebenso wie Barrieren aus dichter schwerer Kaltluft. Dabei gebärdet sich die Strömung nur selten sanft und gleichmäßig, denn zumeist speist sie sich aus mehreren Quellen unterschiedlicher Temperatur. Da Luft je nach Temperatur und Feuchte unterschiedlich schwer ist (feuchte Kaltluft ist schwerer als trockene Warmluft; aber zumeist enthält warme Luft mehr Wasserdampf als kalte), entscheidet nicht allein die Luftgeschwindigkeit (Wind) über die Vehemenz (den Energiegehalt) der jeweiligen Teilströmung und damit über deren Beitrag zu Richtung und Turbulenz der Gesamtströmung.

Angeregt durch die rege und hierzulande recht regelmäßige Aktivität von Tiefdruckgebieten stößt tagtäglich aus subtropischen Zonen ein Feuchtestrom nordwärts und erreicht die mittleren Breiten Europas. Damit wird den oftmals vom Nordatlantik oder der Polarregion stammenden Luftmassen feuchtwarme Luft zugemischt. So kann man ein Tiefdruckgebiet als Abfolge mehrerer Luftmassen-Sektoren, die sichelförmig das nahezu kreisförmige Tiefdruckgebiet gliedern. International sprechen Meteorologen anschaulich von „conveyor belts“ also „Förderbändern“. Der in Tiefdruckgebieten markanten und daher im Bewustsein der Menschen typischen Kaltfront geht regelmäßig ein Warmluftsektor voraus. Darin wird warme und feuchte Luft nach Norden transportiert. Dies geschieht in vielen Fällen relativ unspektakulär, da die Tiefdruckgebiete nicht immer die notwendige Nord-Süd Ausdehnung erreichen, um Luftmassen aus dem tropischen Süden anzuzapfen. Zieht das Tief über reibungsarme Wasserflächen, beispielsweise den Atlantik, gelingt die Südausdehnung und damit die Versorgung mit feutchtwarmer Tropenluft zuverlässiger als bei hoher Reibung über Land. Die beständige Feuchtezufuhr ermöglicht dann langlebige und sehr intensive Tiefdruckentwicklung.

Führt ein Tief auf seiner Vorderseite Luftmassen (sub-) tropische Luftmassen nordwärts, erkennen Wettersatelliten (ergänzt durch Berechnungen der Wettermodelle) diesen Wasserdampftransport als schmales, markantes Feuchteband. Von einen „Atmosphärenfluss“ sprechen Meteorologen wenn der Vorstoß feuchtwarmer Luft ein Ausmaß von rund 2.000 km Länge und 300-600 km Breite erreicht.

In Europa beeinflussen solche atmosphärischen Flüsse immer wieder das Wetter an der Westflanke des Kontinents: der Iberischen Halbinsel, den Britischen Inseln und Norwegen. Mitteleuropa ist nur mittelbar betroffen, der Warmluftvorstoss erhöht den Energiegehalt der Tiefdruckgebiete und verstärkt ihre Dynamik sowie die transportierte Wasserdampfmenge – die Niederschläge dieser Tiefs sind besonders intensiv (reichlich Regen in kurzer Zeit).

Deshalb sind diese Flüsse nicht nur interessant, sondern auch gefährlich. Durch einen konzentrierten Feuchtetransport innerhalb der untersten 3-4 km über Grund gelangt extrem viel Feuchtigkeit mit hoher Dynamik nach Norden. Entlang der nachrückenden Kaltfront kann sich sehr starker Wind entwickeln. Spült es so einen atmosphärischen Fluss an Land oder stellt sich ihn gar ein Gebirge in den Weg, muss mit sehr ergiebigen Regenfällen gerechnet werden, die auch mal mehrere Tage andauern können. Die herangeführte Warmluft taut die Schneebedeckung der Berghänge, in den Tälern steigt das Überschwemmungsrisiko rasant. Je rascher die Tropenluft heranströmt, um so wahrscheinlicher trifft sie im Originalzustand ein. Bei geringer Geschwindigkeit bleibt genug Zeit zum Temperaturaustausch mit der vergleichsweise kühlen Umgebung, hohes Tempo unterbindet die Nivellierung (Angleichung).

Mehrere meteorologische Untersuchungen haben gezeigt, dass die größten Flutkatastrophen (abgesehen von Tsunamis), beispielsweise in Kalifornien (USA), in England (Großbritannien) oder Norwegen, eng mit solchen „Atmosphärenflüssen“ verknüpft waren. Andererseits sind die atmosphärischen Flüsse auch wichtige Regenspender für aride (trockene) Küstengebiete. Bleiben sie länger als gewöhnlich aus oder versiegen sie langfristig sind Trockenheit und Dürre die Folge. So wird die seit Jahren andauernde Dürre in Kalifornien (USA) auf diesen Effekt zurückgeführt. Deshalb widmen Wissenschaftler der Vorhersage viel Aufmerksamkeit.

Am 16. Januar 2015 begann eine 2 Monate andauernde Messkampagne „CalWater 2015" im Nordostpazifik, die solche Atmosphärenflüsse untersucht. Dabei werden kostenintensiv Luft-, Wasser- und Land-Messstationen koordiniert, um die Vorhersage dieser Phänomene zu verbessern. Die aktuelle Kampagne profitiert dabei vom Wetterglück: Derzeit drückt ein markanter „Ananasexpress" feuchtwarme Tropenluft in großer Menge und Mächtigkeit entlang der amerikanischen Westküste nordwärts zum Südwesten Oregons und dem Norden Kaliforniens (USA). Dort regnet es inzwischen heftig. Besonders in den Bergregionen wird mit Niederschlagsmengen von 250-300 l/m² gerechnet. Vor allem in weiten Teilen Kaliforniens wird dieses Ereignis wieder einen schmalen Grat aufzeigen, der zwischen Überschwemmungen und sehnlichst erwartetem Regen in den dürregeplagten Regionen verläuft.

Quellen:

Dipl.-Met. Helge Tuschy: Die Flüsse der Atmosphäre. Thema des Tages, Newsletter des Deutschen Wetterdienstes (DWD) vom 06.02.2015

Erstellt am 20. Februar 2015
Zuletzt aktualisiert am 23. Februar 2015